納米壓痕儀可以對(duì)各種材料的納米力學(xué)特性進(jìn)行測(cè)試。搭載納米力學(xué)驅(qū)動(dòng)傳感器，在測(cè)試過(guò)程中，通過(guò)壓頭對(duì)樣品施加力/載荷，來(lái)研究相應(yīng)的位移。通過(guò)兩片板簧保證壓痕部件的穩(wěn)定性和大的橫向剛度。另一個(gè)納米力學(xué)驅(qū)動(dòng)傳感器的核心部件是電容傳感器，用來(lái)對(duì)位移進(jìn)行測(cè)量，并轉(zhuǎn)換成壓力、應(yīng)力和彈性模量。

　　傳統(tǒng)的壓痕測(cè)量是將一特定形狀和尺寸的壓頭在一垂直壓力下將其壓入試樣，當(dāng)壓力撤除后。通過(guò)測(cè)量壓痕的斷截面面積，人們可以得到被測(cè)材料的硬度。這種測(cè)量方法的缺點(diǎn)之一是僅僅能夠得到材料的塑性性質(zhì)，另一個(gè)缺點(diǎn)就是這種測(cè)量方法只能適用于較大尺寸的試樣。

　　新興納米壓痕方法是通過(guò)計(jì)算機(jī)控制載荷連續(xù)變化，在線監(jiān)測(cè)壓深量，由于施加的是超低載荷，加上監(jiān)測(cè)傳感器具有優(yōu)于1nm的位移分辨率，所以，可以獲得小到納米級(jí)的壓深，特別適用于測(cè)量薄膜、鍍層、微機(jī)電系統(tǒng)中的材料等微小體積材料力學(xué)性能可以在納米尺度上測(cè)量材料的各種力學(xué)性質(zhì)，如載荷-位移曲線、彈性模量、硬度、斷裂韌性、應(yīng)變硬化效應(yīng)、粘彈性或蠕變行為等。

　　隨著納米壓痕技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，壓痕儀在材料力學(xué)性能的研究中得到了廣泛應(yīng)用。它不但可以給出材料的硬度和彈性模量值，而且可以定量表征材料的流變應(yīng)力和形變硬化特征、摩擦磨損性能、阻尼和內(nèi)耗特性(包括儲(chǔ)存模量和損失模量值)、蠕變的激活能和應(yīng)變速率敏感指數(shù)、脆性材料的斷裂韌性、材料中的殘余應(yīng)力、材料中壓力誘發(fā)相變的問(wèn)題、薄膜材料的力學(xué)性能等。實(shí)際上，任何一個(gè)可以從單軸拉伸和壓縮測(cè)試得到的力學(xué)性能參數(shù)都可以用壓痕的方法得到。